Методические подходы к формализации безопасности на основе теории множеств и надежности

Системный анализ опасности

В наше время риск уничтожения жизни на Земле вследствие планетарных катастроф оценивается в I0-6 l/год. Глобальные катастрофы, такие как землетрясения, извержения вулканов, ураганы, цунами, затрагивающие ряд стран и континентов, техногенные катастрофы (взрывы, пожары, обрушения, оползни) зарегистрированы за период 10J... I04 лет. Известно, что пожары в средневековых и римских городах случались с периодичностью 50-100 лет и при этом погибало более 1 000 человек. В последнее столетие техногенные катастрофы были более внушительными, что можно иллюстрировать следующей табл. 21.

Таблица 21

Риски уничтожения жизни

Вид аварий

Периодичность, лет

Число летальных исходов

Ущерб,

в долларах США

Глобальные

30 + 40 лет

lOVlO*

L

о

В

Национальные

10+ 15 лет

ю'+ю5

Ю'+Ю’

Региональные

1 + 5 лет

10'+ ю4

lO’+IO'

Локальные

1 +0,5 лет

10'-И01

I0‘+10’

Ущерб от техногенных аварий становится сопоставимым с ущербом природных катастроф и региональных конфликтов. Примеры:

  • 1) атомная бомбардировка в г. Нагасаки (Япония) унесла 140 тысяч человеческих жизней;
  • 2) авария на химическом комбинате в г. Бохополе унесла 200 тысяч человек;
  • 3) в результате региональных конфликтов за последние 20 лет стали беженцами 13 миллионов человек, а из-за природных и техногенных катастроф — более 20 миллионов.

Очевидно, становится неприемлемым дальнейшее создание сложных технических систем (СТС) с ресурсами работы от нескольких секунд (имеется в виду ракетно-космические аппараты) до нескольких десятков лет (ядерные реакторы, крупные инженерные сооружения) без учета критериев безопасности.

Количественное обоснование условий возникновения аварийных ситуаций должно выполняться для экстремальных условий с учетом взрывов, пожаров, землетрясений, ураганов, а не только для нормальных условий эксплуатации СТС.

Понятие анализа опасностей вводится для развития научных основ прогнозирования и ранжирования техногенных опасностей, генерируемых промышленной системой «человек — машина — среда». Анализ опасностей есть следствие появления таких «ЧП» как катастрофы, аварии, несчастные случаи. Заметим, что слово «ЧП» не является синонимом уже использованной в литературе аббревиатуры ЧП, которая означает слово «событие». Мыв нашем исследовании под ЧП будем понимать следующее;

  • — какие объекты являются опасными;
  • — какие ЧП можно предотвратить;
  • — какие ЧП нельзя устранить полностью и как часто они будут возникать;
  • — какие неустранимые ЧП могут нанести вред людям и окружающей среде.

Анализ опасностей описывается качественно и количественно и в итоге должен заканчиваться планированием предупредительных мероприятий. Особенно важны процедуры анализа опасностей, такие как идентификация опасностей, анализ риска, ранжирование таких подсистем, как «человек — машина — среда» по классам опасностей и по степени опасности.

При анализе опасностей сложных систем имеется в виду се сложность, которая характеризуется как количеством составляющих ее элементов, так и разнообразием и неоднородностью связи между ними. Используется в этом случае системный подход, главным инструментом которого является модель системы и общие для любых систем понятия, такие как «вход», «выход», «цель», «обратная связь», «взаимодействие», «эффект» и пр., а также установление сходства построенной модели и перенос его по определенным правилам на свойства изучаемой системы.

Можно выделить основные типы моделей, связанные с анализом опасностей. Это модель — концепция причин ЧП. сценарий — модель развития ЧП, структурная модель системы «человек — машина — среда» (или другие модели в экономике, экологии и пр.) Функциональные модели системы «человек — машина — среда» сложных человеко-машинных систем (СЧМС), как правило, отражают такие функции, как управление объектом, либо систему управления охраной, которую зачастую именуют системой управления безопасностью труда (СУБТ). Данную систему следует рассматривать как составную часть системы управления предприятием (любой направленности) для обеспечения безопасности по всем ее аспектам (сохранение предприятия от терроризма, техногенных составляющих, сохранения здоровья людей и т.д.).

Модели развития ЧП, основополагающие из которых включают в себя элементы анализа опасностей, это:

  • — модель развития ЧП по типу «домино»;
  • — модель Айсберга — Генриха;
  • — энергетическая модель;
  • — фазовая модель;
  • — модель с учетом человеческого фактора (Сари);
  • — модель Беннера;
  • — модель Леплата, основанная на отклонениях;
  • — модель в системе MORT;
  • — модель Челлена и Ларсена;
  • — модель в системе SMORT-method.

Рассмотрим содержательную часть в некоторых из перечисленных моделей.

В модели развития ЧП по типу «домино» выделяется цепочка событий и условий так, что при отсутствии каких-либо из них происхождение несчастного случая считается невозможным. Среди них важное звено занимают опасные действия персонала и опасные условия среды.

И энергетической модели подтверждающим фактором служит ноток энергии (механический, физический, тепловой, электрический и т.д.) и повреждение среды и человека наступает при передаче

Модель Айсберга — Генриха

Рис. 5. Модель Айсберга — Генриха

ему энергии в результате потери над ней контроля в количестве, превышающем порог допустимости. Модель предлагает способы и методы контроля энергетических воздействий. Методы эти описаны в виде стратегий, связанных с источниками энергий, защитными устройствами и персоналом. При этом определяются такие стратегии, как предотвращение накопления энергии, видоизменение ха-

рактеристик энергии, уменьшение концентрации высвобождаемой энергии и др. В число стратегий, связанных с защитными устройствами, входят: разделение источника энергии и потенциальных жертв во времени и пространстве и создание защитных экранов. Стратегии, учитывающие работающий персонал и включающие работающий персонал, включают в себя повышение сопротивляемости человека энергетическому воздействию, развитию повреждений человека и т.д. В основном данная модель связана со здоровьем человека.

Суть ее состоит в утверждении, что из 100 ЧП: 0,3 % ЧП заканчивается несчастными случаями с тяжелыми последствиями, 9 % — незначительными последствиями, остальные заканчиваются без повреждений. Модель важна с точки зрения основ анализа опасностей. Она затрагивает основополагающие термины и позицию менеджмента в отношении опасности персонала.

Модель Сари (с учетом человеческого фактора), развитая в дальнейшем Холе и Андерсеном, описывает взаимодействие между действиями оператора и появлением возмущений в системе и отражает работу информационной системы оператора по восприятию угрозы и предотвращению опасности. В модели уделено внимание технологическим процессам, а также процессам ощущения и осознания опасности.

В других вышеперечисленных моделях выделяются временные фазы развития Н-ЧП:

  • — переход из нормального состояния в состояние плохого контроля;
  • — переход из состояния плохого контроля в состояние потери контроля;
  • — начало поглощения энергии человеком или объектом:
  • — прекращение энергетического воздействия.

Отметим особое значение, которое занимает программный комплекс MORT для анализа опасностей в отношении ошибок персонала. Этот комплекс фокусирует внимание на программный контроль опасных факторов в промышленности. Конечной целью комплекса MORT служит возможность идентификации оценки и передачи остаточного риска на необходимый уровень менеджмента для принятия оптимального решения. С помощью MORT можно проводить оптимальное распределение ресурсов, которыми обеспечена программа безопасности.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >